Cython 是一种将 Python 代码转换为 C 或 C++ 代码的编译器，可以提高 Python 代码的速度和性能。如果 Python 代码中使用了第三方模块，可以使用 Cython 将其转换为 C 或 C++ 代码。下面是使用 Cython 将带第三方模块的 py 文件转换成 C 和 C++ 的详细说明和示例：
安装 Cython
在终端中运行以下命令安装 Cython：
pip install cython
创建带第三方模块的 Python 文件
例如，创建一个名为 example.py 的 Python 文件，其中使用了 numpy 模块：
import numpy as np
def square(x):
return np.square(x)
print(square(5))
创建并编译 Cython 文件
在终端中创建一个名为 example_cython.pyx 的 Cython 文件，其中包含了 example.py 中的代码：
import numpy as np
def square(x):
return np.square(x)
print(square(5))
在终端中运行以下命令，将 example_cython.pyx 编译成 C 代码：
cython example_cython.pyx --embed
该命令生成了一个名为 example_cython.c 的 C 文件。
4. 编写 C 或 C++ 代码
在终端中创建一个名为 example_cython.h 的头文件，包含以下代码：
#ifndef EXAMPLE_CYTHON_H
#define EXAMPLE_CYTHON_H
#include <Python.h>
#include <numpy/arrayobject.h>
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
double square(double x);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
在终端中创建一个名为 example_cython.cpp 的 C++ 文件，包含以下代码：
#include "example_cython.h"
double square(double x) {
Py_Initialize();
import_array();
npy_intp dims[1] = {1};
PyObject* arr = PyArray_SimpleNewFromData(1, dims, NPY_DOUBLE, &x);
PyObject* args = PyTuple_New(1);
PyTuple_SetItem(args, 0, arr);
PyObject* np_module = PyImport_ImportModule("numpy");
PyObject* np_square = PyObject_GetAttrString(np_module, "square");
PyObject* result = PyObject_CallObject(np_square, args);
double res = *(double*)PyArray_GETPTR1((PyArrayObject*)result, 0);
Py_DECREF(arr);
Py_DECREF(args);
Py_DECREF(np_module);
Py_DECREF(np_square);
Py_DECREF(result);
Py_Finalize();
return res;
}
编译并运行代码
在终端中运行以下命令，编译 C++ 代码并链接生成可执行文件：
g++ -c example_cython.cpp -I/usr/include/python3.6m -I/usr/lib/python3/dist-packages/numpy/core/include
g++ example_cython.o example_cython.c -o example_cython -I/usr/include/python3.6m -I/usr/lib/python3/dist-packages/numpy/core/include -lpython3.6m
运行生成的可执行文件 example_cython，输出结果为 25.0：
./example_cython
完整代码示例：
example.py：
import numpy as np
def square(x):
return np.square(x)
print(square(5))
example_cython.pyx：
import numpy as np
def square(x):
return np.square(x)
print(square(5))
example_cython.h：
#ifndef EXAMPLE_CYTHON_H
#define EXAMPLE_CYTHON_H
#include <Python.h>
#include <numpy/arrayobject.h>
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
double square(double x);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
example_cython.cpp：
#include "example_cython.h"
double square(double x) {
Py_Initialize();
import_array();
npy_intp dims[1] = {1};
PyObject* arr = PyArray_SimpleNewFromData(1, dims, NPY_DOUBLE, &x);
PyObject* args = PyTuple_New(1);
PyTuple_SetItem(args, 0, arr);
PyObject* np_module = PyImport_ImportModule("numpy");
PyObject* np_square = PyObject_GetAttrString(np_module, "square");
PyObject* result = PyObject_CallObject(np_square, args);
double res = *(double*)PyArray_GETPTR1((PyArrayObject*)result, 0);
Py_DECREF(arr);
Py_DECREF(args);
Py_DECREF(np_module);
Py_DECREF(np_square);
Py_DECREF(result);
Py_Finalize();
return res;
}
命令行：
pip install cython
cython example_cython.pyx --embed
g++ -c example_cython.cpp -I/usr/include/python3.6m -I/usr/lib/python3/dist-packages/numpy/core/include
g++ example_cython.o example_cython.c -o example_cython -I/usr/include/python3.6m -I/usr/lib/python3/dist-packages/numpy/core/include -lpython3.6m
./example_cython